Les chats à dents de sabre habitaient principalement les plaines d'Amérique du Nord et du Sud. Ils comptaient sur les plaines ouvertes pour repérer leurs proies, attaquant souvent à partir de branches d'arbres basses.
Le chat à dents de sabre le plus connu est peut-être le Smilodon, souvent appelé tigre à dents de sabre. Le territoire de Smilodon s'étendait à travers l'Amérique du Nord et du Sud, bien qu'ils soient souvent associés aux La Brea Tar Pits à Los Angeles, où des milliers de restes intacts ont été trouvés. Malgré son nom commun, Smilodon n'était pas étroitement lié au tigre moderne. Au contraire, ils avaient tendance à ressembler aux hyènes modernes, avec leurs épaules voûtées et leurs mâchoires puissantes. Smilodon est également théorisé pour avoir chassé en meutes similaires aux hyènes, ce qui lui a permis d'abattre de grands mammifères, tels que des wapitis géants, des vaches préhistoriques et même des mammouths laineux.
Il existe des preuves que les chats à dents de sabre existaient il y a à peine 10 000 ans, ce qui signifie qu'ils auraient chevauché les premiers humains. Ce chevauchement peut être en partie responsable de la disparition des chats à dents de sabre. Les premiers humains ont peut-être chassé les principales proies des chats à dents de sabre jusqu'à leur extinction. Il est également probable que les chats à dents de sabre aient été chassés eux-mêmes alors qu'ils continuaient à rencontrer des populations croissantes d'humains primitifs.
